Роль витаминов в антиоксидантной защите

Участие витамина а в антиоксидантной защите организма

Благодаря наличию сопряженных двойных связей в молекуле ретинол способен взаимодействовать со свободными радикалами различных типов, в том числе и со свободными радикалами кислорода. Эта важнейшая особенность витамина позволяет считать его эффективным антиоксидантом.

Антиоксидантное действие ретинола проявляется также в том, что он значительно усиливает антиоксидантное действие витамина Е. Вместе с токоферолом и витамином С он активирует включение Se в состав глутатионпероксидазы (фермента, обезвреживающего перекиси липидов). Витамин А способствует поддержанию SH-rpyпп в восстановленном состоянии (SH-группам многообразного класса соединений также присуща антиоксидантная функция). В частности, препятствуя окислению SH-содержащих белков и образованию в них поперечных S-S-сшивок в составе кератина, ретинол тем самым уменьшает степень кератинизации эпителия (усиление кератинизации кожи приводит к развитию дерматита и раннему старению кожи).

Однако витамин А может проявлять себя и как прооксидант, так как он легко окисляется кислородом с образованием высокотоксичных перекисных продуктов. Полагают, что симптомы гипервитамино-за А как раз и обусловлены его прооксидантным действием на биомембраны, особенно усиливается процесс ПОЛ в лизосомных мембранах, к которым витамин А проявляет выраженную тропность. Витамин Е, предохраняя ненасыщенные двойные связи ретинола от окисления и образования вследствие этого свободнорадикальных продуктов самого ретинола, препятствует проявлению его прооксилант-ных свойств. Необходимо отметить и синергичную с токоферолом роль аскорбиновой кислоты в этих процессах.

В настоящее время большое внимание в мировой литературе уделяется производным витамина А — ретиноидам. Полагают, что их механизм действия сходен со стероидными гормонами. Ретиноиды действуют на специфические рецепторные белки в клеточных ядрах. Далее такой лиганд-рецепторный комплекс связывается со специфическими участками ДНК, которые контролируют транскрипцию специальных генов. Идентификация этих генов служит предметом активного научного поиска.

Гиповитаминоз и гипервитаминоз ретинола Гиповитаминоз витамина а

Наиболее ранним симптомом недостаточности витамина А является куриная слепота — резкое снижение темновой адаптации. Характерным является поражение эпителиальных тканей: кожи (фолликулярный гиперкератоз), слизистых оболочек кишечника (вплоть до развития язв), бронхов (частые бронхиты), мочеполовой системы (легкое инфицирование).

Дерматиты сопровождаются патологической пролиферацией, кератинизацией и ссушиванием эпителия. Десквамация эпителия слезных каналов может приводить к их закупорке и уменьшению смачивания роговицы глаза слезной жидкостью — она высыхает (ксерофтальмия) и размягчается (кератомаляция) с образованием язв и «бельма». Поражение роговицы может развиваться очень быстро, так как нарушение защитных свойств эпителия приводит к присоединению вторичной инфекции.

Витамин А называется также витамином роста. Особенно демонстративно отставание в росте и гибель животного при недостатке ретинола прослеживаются у хищников, которые не способны синтезировать этот витамин из каротинов.

В качестве эффективного антиоксиданта витамин А защишает организм от «пероксидного стресса» — важнейшего патогенетического звена многих тяжелых заболеваний.

источник

Роль витаминов в антиоксидантной защите

Современная жизнь с её бешеным темпом, постоянными стрессами, социальными проблемами, экологическими катастрофами, а именно ультрафиолетовое излучение солнца, задымлённые улицы городов выхлопными газами автомобилей, табачный дым, радиация, химические соединения, попадающие в наш организм с пищей и многими другими факторами, которые »отравляют» нашу жизнь, делает актуальным понятие »качество жизни».

Конечно, это понятие включает в себя здоровье человека и полноценное питание. Употребление в пищу »правильных» продуктов может значительно варьировать продолжительность жизни человека и общее состояние организма: самочувствие, настроение и многое другое.

»Правильными» продуктами являются те, которые богаты антиоксидантами. Многие из нас, безусловно, хоть раз слышали это слово »антиоксиданты», но немногие смогут ответить что это. И тем не менее в наши дни редкая реклама обходится без слова «антиоксиданты». «Пищевые продукты, содержащие антиоксиданты», «косметика с антиоксидантами», «антиоксиданты, продлевающие молодость»… А ведь ещё каких-то 30 лет назад об антиоксидантах знали лишь узкие специалисты. И использовали их для замедления окислительных процессов, причём в… резине!

Так что же это за вещества такие чудесные? На первый взгляд всё просто: «анти» — значит «против», «оксидант» — «окисление», получается – «противоокислитель». Это, в принципе, верно. Только не очень понятно – как вещества, снижающие процессы окисления в резине, помогают продлить молодость (и продлевают ли они её вообще или это очередной рекламный трюк?).

Поэтому цель моей работы следующая:

изучение понятия »антиоксиданты», исследование механизма действия антиоксидантов на наш организм и определение наличия антиоксиданта — витамина E в отдельных продуктах питания — растительных маслах в условиях школьной лаборатории.

Для достижения этой цели мне необходимо было решить поставленные задачи:

Выяснить значение витамина Е как антиоксиданта, уничтожающего перекисные соединения в организме.

Ознакомиться с биохимическими свойствами витамина Е.

С помощью качественных реакций определить, какое растительное масло содержит наибольшее количество витамина Е.

Рассмотреть значение витамина Е для организма.

Гипотеза: если выяснить, в каких растительных маслах содержится наибольшее количество витамина Е, то эти масла можно употреблять для профилактики заболеваний. Необходимо провести качественный анализ растительных масел на содержание витамина Е и сравнить его с маслами животного происхождения. Без этого невозможно сделать правильные выводы и установить истину.

1. Анализ научно-популярной литературы и других источников информации.

2. Экспериментальный метод — проведение качественных реакций на витамин Е.

Антиоксиданты. Зачем они нужны?

Антиоксиданты — это соединения, защищающие клетки, а точнее мембраны клеток от вредных эффектов или реакций, которые могут вызвать избыточное окисление в организме. Важнейшим и единственным окислителем на нашей планете является кислород, а поэтому практически всегда процессы разрушения идут с его участием путем окисления. Ржавеет железо — это окисление, гниют осенью опавшие листья — это окисление.

Мы болеем, постепенно стареем и это, очень приблизительно, конечно, можно назвать процессом окисления.

Антиоксиданты — это специфическая группа химических веществ различного химического строения с отрицательно заряженным электроном, обладающих одним общим свойством — способностью связывать свободные радикалы (активные формы кислорода) и замедлять окислительно-восстановительные процессы. Исследования показали, что антиоксиданты помогают организму снижать уровень повреждения тканей, ускорять процесс выздоровления и противостоять инфекциям.

Антиоксиданты — это вещества, в большинстве своём витамины, которые очищают организм от повреждающих молекул, называемых свободными радикалами. Свободные радикалы, то есть продукты неполного восстановления кислорода постоянно образуются в организме человека в результате многочисленных окислительно-восстановительных процессов, направленных на поддержание нормального функционирования всех органов и систем [1,2].

Избыток свободных радикалов ведёт к перекисному окислению липидов (основы клеточных мембран), что нарушает их функции. Как результат – преждевременное старение организма, частые болезни и даже образование злокачественных опухолей.

В естественных условиях количество свободных радикалов мало, и их действие на клетки организма полностью подавляется поступлением извне антиоксидантов, при потреблении человеком пищи, содержащей эти вещества.

Антиоксидантная защита работает у нас с рождения, но с возрастом она ослабевает. Разрушается она во время стрессов, из-за неправильного питания, курения, плохой экологии. Когда антиоксидантная защита наша ослабевает, наш организм также ослабевает, т. к. снижается иммунитет.

С возрастом антиоксидантную защиту организма нужно поддерживать, вводя в рацион антиоксиданты, извне. В первую очередь — витамины C, E, селен, каротины.

Природа предусмотрела систему антиоксидантной защиты нашего организма, которая делится на первичную (антиоксиданты — ферменты) и вторичную (антиоксиданты — витамины). Витамины называют »тушителями», т. к. они »тушат» свободные радикалы, забирая избыток энергии, и тормозят развитие цепной реакции образования новых радикалов. Антиоксиданты способны предотвратить развитие заболеваний, оздоравливать организм и выводить токсины [5].

Как работают антиоксиданты и что такое свободные радикалы?

Влияние антиоксидантов на наш организм очень многогранно и интересно. В организме человека действует физико-химическая регуляторная система. Она поддерживает нужный уровень свободно-радикальных реакций,
регулирует обмен мембранных липидов, а также скорость расходования антиоксидантов. Действует эта система так: если уровень антиоксидантов по каким-то причинам повышается, то процессы окисления в клеточных мембранах замедляются. В итоге мембраны обогащаются ненасыщенными липидами, которые окисляются легче, чем насыщенные.
Увеличение окисляемости ведет, в свою очередь, к более быстрому расходованию антиоксидантов — в результате все параметры возвращаются к норме.

Если концентрация антиоксидантов падает, процесс, соответственно, идет в обратном направлении, выводя клетку на оптимальную скорость окисления.

Применяя антиоксиданты, можно предостеречь себя от многих болезней и воздействия на организм свободных радикалов.

Свободные радикалы – это аномальные молекулы, имеющие непарный электрон, который делает их крайне нестабильными. В этом состоянии свободные радикалы ловят уязвимые протеины, ферменты, липиды и даже целые клетки. Отнимая электрон у молекулы, они инактивируют клетки, тем самым, нарушая хрупкий химический баланс организма. Когда процесс происходит снова и снова, начинается цепная реакция свободных радикалов, при этом разрушаются клеточные мембраны, подрываются важные биологические процессы, создаются клетки-мутанты. Свободные радикалы способны обратимо или необратимо разрушить вещества всех биохимических классов, включая и свободные аминокислоты, липиды, углеводы и молекулы соединительных тканей.

Основными “фабриками” свободных радикалов служат маленькие продолговатые тельца внутри живой клетки — митохондрии, самые главные её энергетические станции. Возникнув в них, радикалы повреждают оболочки митохондрий, а также другие внутренние структуры клетки, и это усиливает их утечку. Со временем активных форм кислорода становится там все больше и больше, в результате чего они полностью разрушают клетку и распространяются по всему организму.

Как «молекулярные террористы» они хаотично «рыщут» по всем живым клеткам и, внедряясь туда, повергают вокруг себя всё в хаос [8,9].

Последнее десятилетие дало множество свидетельств, доказывающих, что свободные радикалы играют определенную роль в развитии многих заболеваний. Если свободные радикалы окисляют липиды, происходит образование опасной формы липидного пероксида. Многие ученые связывают образование липидных пероксидов с раком, болезнями сердца, ускоренным старением и иммунным дефицитом.

Л. Эрнсте (Швеция) считает, что свободные радикалы играют важную роль в усилении разрушения тканей при язвах, вызванных стрессом, артрите, воспалительном процессе в желудочно-кишечном тракте, сердечно-сосудистом кризе. Кроме радиации образованию свободных радикалов способствует неправильное питание. Предотвратить образование свободных радикалов путем объединения свободных электронов в пары может добавление в питание антиоксидантов.

Антиоксиданты действуют как ловушки для свободных радикалов. Отдавая электрон свободному радикалу, антиоксиданты останавливают цепную реакцию, восстанавливая разрушенные соединения. Когда антиоксидант отдает свой электрон окислителю и прерывает его разрушительное шествие, он сам окисляется и становится неактивным. Для того чтобы вернуть его рабочее состояние, его надо снова восстановить [3,4].

Поэтому антиоксиданты, как опытные оперативники, обычно работают парами или группами, в которых они могут поддержать окисленного товарища и быстро восстановить его. Например, витамин С восстанавливает витамин Е, а глютатион восстанавливает витамин С. Правильная регуляция этого баланса помогает организму расти, вырабатывать энергию.

За последние несколько лет было показано, что антиоксиданты крайне полезны для организма – они предотвращают развитие сердечно-сосудистых заболеваний, защищают от рака и преждевременного старения, также повышают иммунитет и многое другое.

В результате исследований доказано, что они могут увеличить продолжительность жизни человека. Многие из причин формирования антиоксидантов неустранимы. Даже самый здоровый человек время от времени заболевает гриппом или простудой. Практически невозможно ручаться, что все продукты не содержат пестицидов.

С 1925 года ученые связывают низкое потребление антиоксидантов с раком легких, желудка, груди, мочевого пузыря и шейки матки.

Множество болезненных состояний (хронические заболевания, стресс, действие радиации, процесс старения и др.) протекают в организме с образованием свободных радикалов (продуктов неполного восстановления кислорода). Их избыток ведет к окислению липидов – основы клеточных мембран – и, в результате, к нарушению функций мембран клеток нашего организма, к нарушению здоровья и преждевременному старению. Также ещё свободные радикалы могут образовываться во многих продуктах нашего питания, например, таких, как: кондитерские изделия длительных сроков хранения, мясные продукты и продукты растительного происхождения. Особенно это касается жиров, содержащих ненасыщенные жирные кислоты, которые очень легко окисляются. В жареных продуктах, как и в продуктах с длительным сроком хранения жиры также быстро окисляются, и поэтому такая еда тоже содержит очень много свободных радикалов. Употребление таких продуктов как: чипсы, хрустящий картофель (жареный в большом количестве масла низкого качества), тесто для пиццы, жирные соусы — слишком пагубная и опасная для здоровья привычка.

История открытия витамина Е и его биологическая ценность

Витамин Е можно назвать одним из величайших чудес природы, и его структура действительно поражает воображение. Дело в том, что в природе нет двух одинаковых молекул этого витамина, как нет двух одинаковых снежинок. Молекулы витамина Е – токоферола, состоят всего из трёх элементов: кислорода, водорода и углерода, но ни одна молекула не повторяет другую. Эмпирическая формула токоферола- C 29 H 50 O 2 Как природе удалось создать такое чудо, нам вряд ли удастся понять, но без витамина Е жизнь на Земле просто не могла бы развиваться – она бы заглохла, так как угасла бы репродуктивная функция живых существ.

Эксперимент с крысами, проводимый в 1922 году, показал, что крысы, выращенные исключительно на цельном молоко были нормально развитыми, но стерильными, то есть не могли размножаться. Научные сотрудники Университета Калифорнии Герберт Эванс и Катрин Бишоп доказали, что отсутствующий фактор содержится в зеленых листьях и зародышах пшеницы. Так был обнаружен жирорастворимый витамин Е.
Первое исследование витамина Е было проведено на крысах братьями Шют в начале 19 века. Действие одной фракции витамина Е (альфа-токоферола) для успешной беременности и производства потомства оказалось более мощным. По этой причине витамин Е был назван витамином «токоферол», от греческого слова, означающего «рожать».

Из названия витамина можно подумать, что это одно вещество, на самом деле витамин Е представляет собой семейство жирорастворимых витаминов, которые отличаются биологической активностью и исполняемыми в организме функциями.

Одни члены семейства витамина Е называются токоферолы: альфа-токоферол, бета-токоферол, гамма-токоферол, и дельта токоферол. Другие структурные изомеры называют токотриенолы. Они также бывают альфа-, бета-, гамма-, дельта-токотриенолами.

Витамин Е, используемый в качестве пищевой добавки маркируется на упаковке как E 306 (смесь токоферолов), E 307 (альфа-токоферол), E308 (бета-токоферол) и E 309 (гамма-токоферол). Токотриенолы — снижают холестерин, предотвращают образование тромбов в артериях, т.к. формируют «хорошие» гормоны, что предотвращает скопление кровяных пластинок и расширяет кровяные сосуды, разрушают атеросклеротические бляшки, подавляют рост раковых клеток. Витамин Е- (токоферол) замедляет окисление липидов (жиров) и подавляет рост свободных радикалов, разрушающих клетки, он необходим всем тканям организма.

Витамин Е защищает клетки крови эритроциты, улучшая транспорт кислорода к тканям. Благодаря воздействию на свертываемость крови, препятствует образованию тромбов в сосудах, используется для профилактики атеросклероза сосудов (витамин Е может затормозить развитие атеросклероза, но не излечить от него). Обладает он также антиканцерогенным действием, укрепляет иммунитет. При дефиците витамина Е происходит нарушение обмена жиров. Старческие пятна на руках, например, являются признаками разрушения жирных кислот. Витамин Е (токоферол ацетат) противостоит разрушению клетки радикалами, не дает образоваться тромбам, борется с канцерогенами, обеспечивает хорошую работу мускулатуры [7,8].

Огромное значение витамина для половой системы, его часто называют витамином размножения. При дефиците витамина Е у мужчин снижается выработка сперматозоидов, у женщин могут быть нарушения менструального цикла, уменьшается половое влечение.

Витамин Е обладает слабым эстрогеноподобным действием, поэтому может частично компенсировать побочные эффекты дефицита эстрогенов(женских половых гормонов). Научные исследования в Калифорнийском университете США показали, что антиоксиданты в виде токотриенолов в 40-60 раз сильнее антиоксидантов — токоферолов.
Также известны »косметологические» свойства витамина Е, он улучшает питание кожи, слизистых оболочек, улучшает состояние волос и ногтей, способствует »омолаживанию» организма из-за этих свойств витамин Е используется в составе различных косметических средств — кремов, лосьонов, шампуней, помад. При дефиците витамина Е наступает слабость, апатия. Отрицательно сказывается дефицит витамина и на внешности, одним из частых признаков является появление »старческих» пигментных пятен, кожа теряет свою эластичность. Особое внимание необходимо уделить токоферолам, токотриенолам- витамин Е, благодаря способности защищать здоровье и функции нервной системы, оказывает лечебное влияние на всех, кто подвержен неврологическим расстройствам.

Роль витамина E как антиоксиданта

Витамин E, химическое название которого — токоферол, является сильным антиоксидантом, предотвращает деградацию полиненасыщенных жиров. Имеющий жирорастворимую основу он играет главную роль в защите основных структурных компонентов биомембран — фосфолипидов и погруженных в липидный слой белков, а также защищает энергетические станции клеток от повреждения.

Хотя люди должны дышать кислородом, чтобы остаться в живых, кислород является опасным веществом внутри организма, потому, что он может сделать молекулы чрезмерно реактивными. Когда кислородсодержащие молекулы становятся очень реактивные, они могут начать повреждения клеточных структур вокруг себя. В химии эта несбалансированная ситуация с участием кислорода называется окислительным стрессом.

В силу своих антиоксидантных возможностей токоферол включается в клеточную мембрану для удаления свободных радикалов, которые способны ослабить самую основную защитную линию клетки. В иммунных клетках токоферол также усиливает и защищает их мембраны, что дает возможность здоровым клеткам использовать свой потенциал для борьбы с вирусами и бактериями.

Концентрация кислорода руководит витамином E, а также каротинами в их антиокислительной работе. Витамин Е замедляет окисление липидов (жиров) и подавляет рост свободных радикалов, разрушающих клетки, улучшает их питание. Так как витамин Е- главный прерыватель реакций окисления липидов, расходуется и видоизменяется в этих реакциях, то рядом с ним обязательно должен находиться витамин C, поскольку он его восстанавливает и вводит в строй.[10] Можно сказать, что между свободными радикалами и клетками нашего организма идёт постоянная война: например, свободные радикалы любят нападать на эритроциты, несущие клеткам различных органов кислород. Повреждённые эритроциты меняют структуру, и наши клетки не получают достаточно кислорода. Молекулы витамина Е окружают красные кровяные тельца со всех сторон, защищая их от нападения и помогая действовать активнее. Если витамина Е не хватает, эритроциты быстро теряют активность, однако состав крови меняется почти каждый час. Поэтому, если вы знаете, что у вас в организме не всё в порядке, съешьте какой-либо продукт, богатый токоферолом. Простой пример: если после шумной вечеринки с большим количеством алкоголя и сигарет человек чувствует себя разбитым, это означает, что в организме погибли миллиарды кровяных клеток-эритроцитов. В таком случае можно выпить столовую ложку оливкового или льняного масла и нашим клеткам сразу станет легче. По результатам научных исследований, важнейшая функция токоферола — защитить нас от атеросклероза, от сердечных заболеваний, а также образования катаракты и от быстрого старения всех наших тканей.

Абсолютно все растительные масла содержат витамин Е. Я решила провести качественную реакцию на присутствия этого витамина в некоторых видах растительных масел, а также доказать, что масла животного происхождения его не содержат.

Экспериментальное определение витамина Е в различных видах и сортах растительных масел.

Цель: определить содержание витамина Е в растительных маслах.
Оборудование : химические стаканы, пипетки, спиртовка, пробирки.

Реактивы : 1-% раствор FeCl 3, дистиллированная вода.

Объекты исследования: различные виды растительных масел: подсолнечное рафинированное масло «Аведов», «Слобода, подсолнечное масло нерафинированное «Дары Кубани», оливковое масло « Maestro de Oliva », масло виноградных косточек, сливочное масло.

Методы исследования: проведение качественных реакций

Определение витамина Е в оливковом масле- « Maestro de Oliva » , подсолнечном рафинированном масле — «Аведов» и «Слобода».

Качественная реакция токоферола с хлоридом железа( III ) основана на окислении витамина Е в производное токоферилхинона, окрашенное в красный цвет. В сухую пробирку наливают 4-5 капель 0,1% спиртового раствора токоферола, приливают 0,5 мл 0,1% раствора хлорида железа( III ). Перемешивают содержимое, при нагревании раствор окрашивается розово-красный цвет. В три сухие пробирки наливаем оливковое и подсолнечные масла по 2-3 мл и приливаем в каждую из пробирок по 0,5 мл 0,1% раствора хлорида железа( III ), перемешиваем и нагреваем содержимое. Наблюдаем образование розово-красного окрашивания, что свидетельствует о присутствии витамина Е в маслах.

Определение витамина Е в нерафинированном подсолнечном масле «Дары Кубани» , масле виноградных косточек. В две сухие пробирки наливаем масло виноградных косточек и нерафинированное подсолнечное масло «Дары Кубани» по 2-3 мл и приливаем в каждую из пробирок по 0,5 мл 0,1% раствора хлорида железа( III ), перемешиваем и нагреваем содержимое. Наблюдаем образование розово-красного окрашивания, что свидетельствует о присутствии витамина Е в маслах.

Определение витамина Е в сливочном масле. В сухую пробирку наливаем спиртовой раствор сливочного масла 2-3 мл и приливаем 0,5 мл 0,1% раствора хлорида железа( III ), перемешиваем и нагреваем содержимое. Наблюдаем образование не характерного розово-красного окрашивания.

Проведя исследования на определение содержания витамина Е в различных видах и сортах растительных масел, я убедилась в том, что:

Абсолютно все виды растительных масел содержат в своём составе витамин Е в том или ином количестве, в отличие от масел животного происхождения.

Проанализировав данные, полученные в ходе исследований, я пришла к выводу, что рафинированные растительные масла не имеют резкого специфического запаха и выраженного вкуса, прозрачные, без осадка. Однако витаминов в них мало. Максимальная сохранность витаминов и по количеству, и по качеству обеспечивается только в нерафинированных маслах. При рафинировании из масла удаляют фосфолипиды. В результате оно становится прозрачным и не горит, когда на нем жарят, но вместе с тем теряет ряд ценных качеств, поскольку фосфолипиды благоприятно влияют на состояние печени и обмен холестерина в организме человека. Поэтому для здоровья полезнее нерафинированное масло с осадком. Преимуществом нерафинированных масел является и то, что они подвергаются только механической очистке и не содержат вредных для здоровья химических примесей, которые неизбежны в рафинированных маслах. Жарить лучше на топленом масле или на оливковом — они отличаются повышенной устойчивостью к нагреванию. Так же я убедилась, почему оливковое масло более полезное, чем подсолнечное. Плюсом оливкового масла является его высокая усвояемость (10 к 8, оливковое против подсолнечного). Этот факт объясняется ещё и тем, что в составе оливкового масла около 70-75% всех жирных кислот приходится на олеиновую кислоту, чрезвычайно полезную для человеческого организма. Но эта же жирная кислота входит и в состав подсолнечного масла в количестве до 45 %. Ощутимым дополнением является следующее: оливковое масло более пригодное для жарки в виду того, что при нагревании в нем появляется намного меньше опасных для здоровья транс-жиров, чем в подсолнечном. Но это вовсе не означает, что стоит исключать подсолнечное масло из салатов, заправок и других блюд, не требующих долгой обжарки при высоких температурах. И тем более это не означает, что на оливковом масле можно жарить долго и сколько угодно – во всем нужна мера.

Еще одно значимое отличие оливкового масла от подсолнечного – это баланс незаменимых для человеческого организма жиров групп омега-6 и омега-3. Так в подсолнечном масле на 71 часть жиров омега-6, доля которых оценивается в 50%, приходится только одна часть жиров омега-3. В свою очередь в оливковом масле это отношение составляет 4:1, что признано диетологами наиболее оптимальным для нашего организма и является поводом для периодического употребления в пищи этого вида растительного масла.

К сожалению, в погоне за «модными» лекарствами и пищевыми добавками многие забыли, что антиоксиданты – это не панацея, а очень тонкий регулирующий инструмент. Эффективность антиоксидантов напрямую зависит от дозы, но это вовсе не означает, что чем больше антиоксидантов мы примем, тем лучше и быстрее будет результат. Скорее даже, наоборот – в больших концентрациях антиоксиданты начинают действовать в противоположном направлении, и не тормозят, а, напротив, ускоряют свободно-радикальные реакции.

Артеменко А.И. Органическая химия, М.: Москва «Высшая школа» 1987г.

Албертс Б., Брей Д., и др. Молекулярная биология клетки Москва, 1994.

Алейникова Т.Л, Рубцова. Г.В. Биохимия. Руководство к практическим занятиям по биологической химии. Учебное пособие для мед. Вузов/под ред. А.Я.Николаева-М.г.Высш. Шк. 1988-239с.

Бартона Д., У.Д. Оллиса. Общая органическая химия.

Березин Б.Д., Курс современной органической химии.

Большая медицинская энциклопедия. Москва, 2000 год.

Габриелян О. С. , Маскаев Ф.Н. , Пономорёв С.Ю, В.И.Теренин В.И. Химия 10-11 класс.

источник

Антиоксиданты

Антиоксиданты (биологические антиокислители) − группа соединений, в которую входят каротиноиды, минералы, витамины.

Данные вещества стоят на страже здоровья клеток. Они нейтрализуют свободные радикалы, препятствуют повреждению мембран, сохраняют силу, красоту человека. Антиоксиданты не только предотвращают нарушение целостности клеток, но и ускоряют восстановление разрушенного, повышают сопротивляемость организма инфекциям. Таким образом, соединения защищают от старения, неблагоприятного воздействия факторов окружающей среды, онкологических, сердечно-сосудистых болезней.

Антиокислители применяют в медицине для изготовления биодобавок, препаратов, в пищевой промышленности, как консервант, для уменьшения порчи продуктов в производстве, для замедления осмоления топлива и стабилизации горючего.

Самые известные антиоксиданты:

Различают следующие виды биологических антиокислителей:

  • натуральные (содержатся в продуктах);
  • синтетические (лекарственные средства, пищевые добавки, БАДы).

Антиоксиданты и свободные радикалы

Свободные радикалы – молекулы, у которых отсутствует один или несколько электронов. Ежедневно каждая клетка внутренних органов подвергается атаке 10 000 дефектных соединений. «Путешествуя» по организму, свободные радикалы отнимают у полноценных молекул искомый электрон, что подрывает здоровье человека. Поврежденные клетки перестают полноценно функционировать, наступает «окислительный стресс».

Причинами появления свободных радикалов в организме человека является прием лекарственных препаратов, радиация, плохая экология, курение, ультрафиолетовое излучение.

Последствия разрушительного воздействия агрессивных окислителей на жизненно важные структуры трагичны.

Под влиянием свободных радикалов развиваются:

Дефектные соединения вызывают воспаление в тканях, клетках мозга, нервной системе, ускоряют старение, нарушают иммунную функцию. Они воздействуют на ДНК, что ведет к изменению наследственной информации.

На сегодняшний день не изобретено средства, препятствующего появлению свободных радикалов в организме. Однако, если бы не антиоксиданты человек болел бы гораздо дольше, тяжелее, чаще.

Биологические антиокислители перехватывают дефектную молекулу, отдавая ей собственный электрон, тем самым оберегая клетки органов и систем от повреждения. При этом, сами антиоксиданты после отсоединения отрицательно заряженной частицы не теряют устойчивость.

Соединения блокируют окислительный процесс, способствуют очищению, обновлению клеток, оказывают омолаживающее действие на кожу.

Антиоксиданты представляют собой экологический десант, который стоит на страже человеческого организма.

Роль витаминных антиоксидантов

Наибольшими поглотителями свободных радикалов в организме являются витамины С, Е, А.

Данные антиоксиданты можно получить с продуктами питания, однако из-за сильно загрязненной окружающей среды с каждым годом потребность человека в этих веществах возрастает, в результате восполнить нехватку при помощи природных источников становится тяжелее. В таком случае на помощь приходят витаминизированные добавки, которые оказывают благоприятное воздействие на работу внутренних органов, улучшают общее самочувствие человека.

  1. Витамин Е (токоферол). Встраивается в клеточные мембраны, отражает атаку свободных радикалов, препятствует разрушению, повреждению тканей. Помимо этого, витамин Е замедляет перекисное окисление, стабилизирует внутриклеточные процессы. Токоферол приостанавливает преждевременное старение кожи, предупреждает развитие катаракты, укрепляет иммунитет, улучшает усвоение кислорода.
  2. Витамин А (ретинол). Данный антиоксидант способен частично синтезироваться из бета-каротина, который, в свою очередь, смягчает действия химического и радиоактивного загрязнения, электромагнитного излучения, повышает устойчивость организма к стрессам. Витамин А защищает слизистые оболочки внутренних органов, кожу от вредных факторов окружающей среды, помогает иммунной системе нейтрализовать бактерии и вирусы. Он разрушает канцерогены, которые вызывают рост злокачественных опухолей, снижает уровень холестерина, предупреждает болезни сердца, инсульты. При хронической нехватке ретинола усиливается активность свободных радикалов, отмечается сухость кожи, ухудшается зрение.
  3. Витамин С (аскорбиновая кислота). Защищает клетки головного мозга и другие антиоксиданты (токоферол) от свободных радикалов. Витамин С повышает синтез интерферона, нейтрализует токсины, стимулирует работу нервных клеток. Интересно, что одна выкуренная сигарета разрушает 100 миллиграмм аскорбиновой кислоты.

Помните, витамины сами по себе проявляют недостаточную антиоксидантную активность и без комбинированного действия минералов не могут полностью защитить организм от повреждающих факторов (эндогенных и экзогенных).

Значение минералов – антиоксидантов

Макро- и микросоединения усиливают действие витаминов, обладают противоаллергическими, иммуностимулирующими, противоопухолевыми, противовоспалительными, сосудорасширяющими и бактерицидными свойствами.

Природные минералы – антиоксиданты способствуют оздоровлению клеток организма, защищают мембраны от разрушительного избыточного окисления.

Рассмотрим какие органические соединения «оберегают» организм от радикалов-вредителей:

  1. Селен. Это элемент фермента глутатиона-пероксидазы, который поддерживает здоровье сердца, печени, легких, клеток крови. Минерал стимулирует реакцию антител на болезненные раздражители (инфекцию), обеспечивает защиту мембран от повреждений. Селен – блокатор окислительно – восстановительных превращений металлов. Нехватка нутриента может привести к тому, что антиоксиданты начнут поддерживать течение свободнорадикальных процессов в организме.
  2. Цинк. Способствует абсорбции витамина А, репарации ДНК и РНК, поддерживает нормальную концентрацию токоферола в организме, защищает геном человека от свободных радикалов, сохраняя его в целости и сохранности.
  3. Медь. Нормализует клеточный обмен, является компонентом фермента супероксиддисмутазы, которая противостоит агрессивным окислителям. Нехватка меди в организме приводит к снижению сопротивляемости простудным и ОРВИ – инфекциям.
  4. Хром. Участвует в углеводном и жировом обмене. Увеличивает резервные возможности организма, ускоряет преобразование глюкозы в гликоген, повышает выносливость.
  5. Марганец. Антиоксидант участвует в продуцировании супероксиддисмутазы, которая оберегает полиненасыщенные жирные кислоты клеточных мембран от атаки свободных радикалов. Марганец улучшает усвоение токоферола, витаминов С и группы В.

Мощными природными антиоксидантами являются виноград, черника, женьшень, зеленый чай, лекарственные грибы (мейтаке, рейши, кордицепс, веселка, шиитаке). Несмотря на обилие данных продуктов в меню человека, люди остаются беззащитны перед разрушающим воздействием свободных радикалов на клетки.

Согласно данным научного исследовательского института гигиены питания, сегодня 50% людей испытывает дефицит витамина А в организме, а 85% – аскорбиновой кислоты, минералов. Виною всему эмоциональное, физическое перенапряжение, в результате которого происходит усиленное сжигание нутриентов, резкое обеднение почв, ухудшение экологии, стрессы, несбалансированное питание.

Антиоксиданты, в форме биологически активных добавок, в полной мере покрывают потребность организма в полезных соединениях, защищают от оксидантов, свободных радикалов, блокируют формирование нитрозаминов, нейтрализуют пагубное влияние свинца на эритроциты, нервную систему, повышают иммунитет, разрушают раковые клетки, увеличивают продолжительность жизни.

Суточная норма

Для нормального функционирования нервной системы и поддержания здоровья внутренних органов рекомендуется ежедневно потреблять витамины и минералы-антиоксиданты в следующей дозировке:

  • цинк – 8 миллиграмм для женщин, 11 миллиграмм для мужчин (при соблюдении строгой вегетарианской диеты или сыроедения, суточную норму нужно увеличить на 50% от указанной дозы, поскольку из растительных продуктов питания организм меньше поглощает соединения, чем из животных);
  • селен – 55 микрограмм;
  • витамин Е – 15 миллиграмм;
  • аскорбиновая кислота – 75 миллиграмм для женщин, 90 миллиграмм для мужчин (курильщикам рекомендуется увеличить дозировку на 45 %, до 110, 125 миллиграмм соответственно)
  • витамин А – от 1 до 1,5 миллиграмма;
  • медь – 2,5 миллиграмма;
  • хром – от 100 до 150 микрограмм;
  • марганец – от 3,0 до 4,0 миллиграмм;
  • бета-каротин – от 3,0 до 6,0 миллиграмм.

Помните, суточная потребность человека в антиоксидантах зависит от состояния здоровья, наличия сопутствующих заболеваний, пола и возраста человека.

Причины и признаки дефицита

При недостаточном поступлении антиокислителей в организм у людей теряется ясность мышления, снижается работоспособность, слабеет иммунитет, ухудшается зрение, развиваются хронические заболевания. Антиоксиданты ускоряют процесс выздоровления, помогают увеличить продолжительность жизни, снижают уровень повреждения тканей.

Рассмотрим причины истощения запаса каротиноидов, минералов, витаминов в организме человека и что усиливает образование свободных радикалов:

  1. Воздействие жары.
  2. Стресс.
  3. Загрязненность атмосферы, воды, пестициды, бытовая химия.
  4. Табакокурение.
  5. Ультрафиолетовые лучи солнца, радиация.
  6. Травмы и раны.
  7. Чрезмерная физическая нагрузка.
  8. Инфицированность паразитами, вирусами, бактериями.
  9. Недостаток природных антиокислителей в рационе питания.
  10. Гипоксия.

Симптомы дефицита антиоксидантов в организме:

  • апатия;
  • сухость кожи;
  • быстрая утомляемость;
  • повышенная раздражительность, нервозность;
  • снижение остроты зрения, половой функции;
  • кровоточивость десен;
  • мышечная слабость;
  • частые инфекционные заболевания;
  • гусиная кожа на локтях;
  • низкая работоспособность;
  • плохой сон;
  • депрессия;
  • выпадение зубов, волос;
  • появление преждевременных морщин, высыпаний;
  • замедление роста.

При индивидуальной непереносимости витаминов и минералов – антиоксидантов, потребность в соединениях снижается.

Избыток: почему возникает и как его определить?

Причины повышенной концентрации антиоксидантов в организме:

  • длительный прием медикаментов с высоким содержанием витаминов Е, С, А;
  • злоупотребление продуктами, которые обладают высокой антиоксидантной способностью;
  • прием соединения при индивидуальной непереносимости.

Избыток природных антиоксидантов, поступивших с продуктами питания, не представляет угрозы для здоровья человека и легко выводится из организма. Передозировка синтетических антиокислителей (витаминно-минеральных комплексов) может вызвать гипервитаминоз, который сопровождается нарушениями работы внутренних органов и систем.

Характерные признаки излишка антиоксидантов в организме:

  • головная боль, головокружение;
  • учащение дыхания;
  • нарушение зрительного восприятия;
  • болезненные ощущения в области сердца, желудка;
  • судороги, спазмы;
  • быстрая утомляемость, слабость, апатия;
  • боль в мышцах;
  • тошнота;
  • изжога;
  • расстройства пищеварения;
  • бессонница;
  • нарушение менструального цикла (у женщин);
  • раздражение кожи;
  • повышение внутричерепного давления;
  • боль в суставах.

Несмотря на неоспоримую пользу антиоксидантов, избыточное количество синтетических соединений в организме причиняет вред организму.

Передозировка приводит к образованию камней в почках, желчном пузыре, проблемам с сердцем, атрофии надпочечников, повреждению белых кровяных клеток, аллергическим реакциям, увеличению размеров печени и селезенки. Чтобы избежать данных последствий строго контролируйте уровень потребления синтетических витаминов, минералов – антиоксидантов.

Природные источники

Наибольшее количество антиоксидантов сосредоточено в фруктах и овощах ярких цветов – красного, оранжевого, желтого, фиолетового, синего оттенков.

Чтобы получить максимальную порцию питательных веществ и биологических антиокислителей, данные продукты нужно есть сырыми или слегка проваренными на пару.

Любая термическая обработка (кипячение, обжаривание, запекание) фруктов и овощей на протяжении 15 и более минут убивает полезные соединения, снижает пищевую ценность изделия.

Таблица № 1 «Антиоксидантная способность продуктов»

Наименование лучших продуктов-антиоксидантов Антиоксидантная способность изделия на грамм
Ягоды и фрукты
Клюква 94,66
Дикая черника 92,50
Черная слива 73,49
Белая слива 62,29
Культивируемая черника 62,10
Орехи
Пеканы 179,50
Грецкий орех 135,51
Фундук (лесной орех) 135,51
Фисташки 79,93
Миндаль 44,64
Овощи
Маленькая красная фасоль 149,31
Обычная красная фасоль 144,23
Фасоль стручковая 123,69
Артишоки 94,19
Чёрные бобы 80,50
Специи
Гвоздика 3144,56
Молотая корица 2675,46
Душицы лист 2001,39
Куркума 1592,87
Сушёная петрушка 743,59

Согласно результатам исследований Бостонского Университета в США, наибольшую антиоксидантную способность проявляют растительные продукты, в частности, специи.

Таблица № 2 «Десять лучших продуктов – антиоксидантов»

Наименование фруктов и овощей Количество антиоксидантных единиц на 100 грамм продукта
Чернослив 5,780
Изюм 2,840
Черника 2,410
Ежевика 2,046
Капуста 1,780
Земляника 1,550
Шпинат 1,270
Малина 1,230
Брюссельская капуста 0,985
Слива 0,959
Ростки люцерны 0,940
Брокколи (цветки) 0,897
Свёкла 0,850
Апельсины 0,760
Виноград красный 0,749
Красный перец 0,720
Вишня 0,680
Лук 0,460
Зерно 0,410
Баклажан 0,393

Другие природные источники антиоксидантов: томаты, тыква, морковь, грейпфрут, нектарин, хурма, абрикосы, манго, персик, папайя, клубника, кабачки, цельные зерна, свежевыжатые соки из граната, винограда, яблок, вишни, черноплодной рябины.

Данные продукты обезвреживают свободные радикалы, повышают иммунитет, активизируют ферментную активность и снижают риск развития дегенеративных болезней.

Лекарственные препараты – антиоксиданты

Неблагоприятная экологическая обстановка, вредные привычки (курение), работа на опасном производстве вызывают повышенную потребность организма в антиоксидантах.

В результате природных биологических антиокислителей, поступающих с продуктами питания, становится недостаточно, что приводит к истощению запасов каротиноидов, минералов, витаминов. Чтобы не допустить дефицит полезных нутриентов в организме применение синтетических форм соединения (в таблетированном или капсулированном виде) становится необходимым.

Наиболее полезные лекарственные антиоксиданты:

  1. Липин. Относится к категории природных фосфатидинхолинов. Проявляет выраженное противогипоксическое действие, увеличивает скорость кислородной тканевой диффузии, стимулирует активность клеток эпителия. Липин ингибирует переокисное окисление триглицеридов в тканях, плазме крови, выполняет роль детоксицирующего агента. Применяется в качестве иммуномодулирующего препарата, способного влиять на общий метаболизм, пищеварительную систему.
  2. Коэнзим Q10. Это кофермент, который обладает сильной антиоксидантной активностью, оптимизирует процесс окислительного фосфорилирования. Благодаря данным свойствам, коэнзим Q10 улучшает снабжение клеток энергией. Кроме того, препарат восстанавливает активность токоферола для борьбы со свободными радикалами, помогает нейтрализовать их пагубное влияние на организм. В результате вещество защищает ДНК и клеточные мембраны от повреждения.Входящий в состав коэнзима убихинон замедляет процессы старения, активизирует кровообращение.
  3. Глутаргин. Соединение представляет собой комбинацию глутаминовой кислоты и соли аргинина. Основная роль препарата заключается в нейтрализации и выведении из организма человека токсичного аммиака. Глутаргин обладает гепатопротекторным свойством, оказывает антигипоксический, мембраностабилизирующий, антиоксидантный эффекты. Используется для снятия симптомов алкогольной интоксикации, лечения заболеваний печени.
  4. Дибикор, Кратал. Препараты проявляют стрессопротекторное, гипогликемическое, нейромедиаторное, антиоксидантное и антиаритмическое действие на организм. Улучшают сократительную способность миокарда, снижают артериальное давление, устраняют лабильность настроения, проявления интоксикации сердечными гликозидами.Рекомендуются к использованию при сердечной недостаточности, эндокринных нарушениях, вегетоневрозах, лечении нейроциркуляторных дистоний.
  5. Аспаркам, Панангин. Препараты содержат калий и магний, которые регулируют метаболические процессы в организме человека, оказывая антиаритмическое действие. Они способствуют восстановлению электролитного баланса.Аспаркам участвует в мышечных сокращениях, передаче импульсов по нервным волокнам, синтезе РНК, поддержании нормальной работы сердца. Входит в структуру ДНК, стимулирует межклеточный синтез фосфатов, препятствует чрезмерному высвобождению катехоламина при стрессе.Панагин запускает моторику пищеварительного тракта, способствует проникновению ионов калия, магния во внутриклеточное пространство, укрепляет иммунную систему.Препараты используют для лечения желудочковой экстрасистолии, коронарной недостаточности и аритмии сердца, вызванной электролитными нарушениями, интоксикацией медикаментами наперстянки. Кроме того, панангин и аспаркам назначают как вспомогательное средство при шоковых состояниях, ишемической болезни сердца, гипокалиемии и гипомагниемии, хронической недостаточности кровообращения.
  6. Эссенциале. Активное вещество препарата – эссенциальные фосфолипиды, которые по химической структуре схожи с эндогенными мембранными фосфолипидами. Однако, превосходят их по своим функциональным свойствам из-за высокого уровня линолевой кислоты в составе.

Фосфолипиды – основной структурный элемент клеточных мембран, органел. Соединения участвуют в делении, регенерации, дифференциации клеток. Эссенциале улучшает функцию мембран, биологическое окисление, ионный обмен, внутриклеточное дыхание. Кроме того, препарат влияет на окислительное фосфорилирование в энергетическом обмене клеток, увеличивает детоксикационную способность печени, восстанавливает мембраносвязанные ферментные системы.

Таким образом, субстракты свободнорадикального окисления (липин, эссенциале), биоаксиданты (коэнзим Q10) и лекарства пептидов, нуклеиновых, аминокислот (глутаргин, панангин, аспаркам, дибикор, кратал) проявляют мощные антиоксидантые свойства, защищают, реактивируют клетки от повреждений и обладают сильным иммуномоделирующим действием.

Витаминные препараты – антиоксиданты

Выраженную антиокислительную способность проявляют водо- (цианокобаламин, рутин, кверцетин, никотинамид, никотиновая, аксорбиновая кислоты), жирорастворимые (токоферол, ретинол) витамины и минералы (хром, марганец, цинк, селен, медь). Для достижения мощного антиоксидантного эффекта прием данных нутриентов нужно комбинировать.

Рассмотрим популярные комплексы, которые помогут утолить витаминный голод без опасения передозировки. Одна – две таблетки в сутки гарантируют защиту организму от разрушительного действия свободных радикалов и авитаминоза. Курс лечения составляет – 1 – 2 месяца. Принимать комплекс следует ежедневно по одной – две таблетки (согласно инструкции производителя) после еды, запивая 150 миллилитрами воды.

  1. Витрум-форте Q10. Улучшает кровоснабжение жизненно важных органов, тормозит преждевременное «изнашивание» систем, понижает уровень холестерина в крови.
  2. Витрум-антиоксидант. В состав одной таблетки входят витамины и минералы, обладающие сильными антиоксидантными способностями (цинк, марганец, селен, медь, токоферол, аскорбиновая кислота, ретинол). Комплекс предназначен для усиления сопротивляемости организма к ОРВИ заболеваниям, профилактики гиповитаминоза, защиты клеток от агрессивного действия свободных радикалов.Витрум-антиоксидант понижает вероятность развития патологий сердца, онкологических болезней.Противопоказания к приему препарата: инфаркт миокарда, тяжелый кардиосклероз, беременность, лактация, тромбоэмболия, индивидуальная непереносимость компонентов.
  3. Селен форте. Отличительная особенность данного медикамента – минимум составляющих веществ при максимальной антиокислительной активности препарата. Одна таблетка содержит суточную дозу селена и витамина Е. Средство проявляет антиоксидантные, иммуномодулирующие и детоксицирующие свойства, участвует в обмене веществ, поддерживает сердечно-сосудистую систему в норме. Селен форте защищает клеточные мембраны, усиливает антиокислительную способность токоферола, поддерживает сексуальную активность мужчин и эластичность кровеносных сосудов.
  4. Синергин. Особенность данного препарата – сочетание водорастворимых, липофильных антиоксидантов в составе, которые повышают эффективность нейтрализации свободных радикалов внутри каждой клетки, всех тканей. В состав синергина входят рутин, бета-каротин, витамины А, С, Е, липоевая и янтарная кислоты, убихинон (составной элемент коэнзим Q10), оксид магния, ликопин.
  5. Ресверальгин. Представляет собой биологически активную добавку к пище, которая содержит селен, коэнзим Q10, ресвератрол, витамины С, Е, йод, флавоноиды, бета-каротин. Данный медикамент содержит в своем составе мощные антиоксиданты и проявляет свойства, подобные синергину.

Таким образом, антиоксиданты – важнейшие соединения для человеческого организма, которые ингибируют окисление на клеточном уровне, защищают мембраны от повреждений, нейтрализуют разрушающее действие свободных радикалов и проявляют иммуномодулирующую функцию. Нехватка веществ ухудшает состояние здоровья, ведет к преждевременному старению кожи, снижает работоспособность, увеличивает риск развития злокачественных образований.

Ежедневный прием продуктов, обладающих высокой антиоксидантной способностью поможет поддержать количество полезных соединений в норме. Курильщикам «со стажем», людям старше 40 лет, любителям фастфуда и лицам, проживающим в регионе с плохой экологией, для восполнения нехватки антиокислителей в организме, рекомендуется дополнительно употреблять витаминно-минеральные комплексы.

источник